11.一個物體在三個恒力作用下處于靜止狀態(tài),其中有兩個力F1和F2的大小相等,方向互成90°角,從某一時刻起,撤去F1.經(jīng)時間t物體的速度為v,然后立即恢復(fù)F1,同時撤去F2.再經(jīng)時間t后,物體的速度大小為$\sqrt{2}$v.

分析 從某一時刻起,撤去F1,物體做勻加速直線運動,當撤去F2,立即恢復(fù)F1時,此時物體將以初速度v做勻變速曲線運動,
根據(jù)牛頓第二定律和加速度定義式可以求出加速度,再利用速度的合成求出最終物體的速度大。

解答 解:物體在三個恒力作用下處于靜止狀態(tài),此時物體所受的合力為零,
撤去F1時,則物體所受的合力大小與F1的大小相等,方向與F1的方向相反,
物體沿與F1相反的方向做勻加速直線運動,其加速度a=$\frac{v}{t}$,
由牛頓第二定律得,a=$\frac{{F}_{1}}{m}$,
當撤去F2,立即恢復(fù)F1時,則物體所受的合力大小與F2的大小相等,方向與F2的方向相反,
由牛頓第二定律得,a′=$\frac{{F}_{2}}{m}$=$\frac{{F}_{1}}{m}$,
v′=a′t=$\frac{{F}_{1}}{m}$t=at=v,
則物體的速度大小:v″=$\sqrt{{v}^{2}+v{′}^{2}}$=$\sqrt{2}$v,
故答案為:$\sqrt{2}$v.

點評 本題主要考查牛頓第二定律和勻變速運動相關(guān)公式的應(yīng)用,關(guān)鍵會利用矢量合成法求出最終物體的速度大小,難度不大.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.如圖所示,地面上方有一寬度為L的矩形磁場區(qū)域,區(qū)域內(nèi)存在著水平方向(垂直于紙面向里)的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B.質(zhì)量為m的單匝正方形閉合金屬線框電阻為R,邊長為L.現(xiàn)將線框從距磁場上界面高h處由靜止釋放,線框進入磁場后落到地面上,線框在運動過程中始終保持在豎直平面內(nèi),且不發(fā)生轉(zhuǎn)動,空氣阻力不計,重力加速度為g.若多次改變h使其由0逐漸增大,則下列說法正確的是(  )
A.線框落地前的速度將一直增大
B.線框進入磁場時的加速度的值可能大于g
C.線框落地時重力的功率一定是$\frac{{m}^{2}{g}^{2}R}{{B}^{2}{L}^{2}}$
D.通過線框橫截面的電荷量一定是$\frac{B{L}^{2}}{R}$

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

2.在“驗證機械能守恒定律”的實驗中

(1)下列器材中不必要的是C(只需填字母代號)
A.重物  B.紙帶  C.天平  D.刻度尺
(2)用圖示裝置驗證機械能守恒定律,由于安裝不到位,電火花計時器兩根位孔不在同一豎直線上,使紙帶通過時受到較大的阻力,這樣實驗造造成的結(jié)果是A
A.重力勢能的減小量明顯大于動能的增加量
B.重力勢能的減小量明顯小于動能的增加量
C.重力勢能的減小量明顯等于動能的增加量
D.以上幾種情況都有可能
(3)質(zhì)量為1kg的重錘自由下落,通過打點計時器在紙上記錄運動過程,打點計時器所結(jié)電源為50Hz的交流電源,紙帶上O點為重錘自由下落時紙帶的打點起點,選取連續(xù)的幾個點為計數(shù)點A、B、C、D,各計數(shù)點與O點距離如圖示所示,單位為mm,重力加速度為9.80m/s2,從開始下落算起,打點計時器記錄B點時,重錘速度vB=0.98m/s,重錘動能的增量△EkB=0.48J,重錘勢能減少△EP=0.49J.(小數(shù)點后保留兩位)
(4)某同學(xué)測量出物體下落到A、B、C時下落的高度h和對應(yīng)的速度v,以h為橫軸,$\frac{{v}^{2}}{2}$為縱軸,若所受阻力大小恒定,作出$\frac{{v}^{2}}{2}$-h圖象應(yīng)為下圖中的哪一個A.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一固定的半圓槽,半圓直徑AG水平,B、C、D、E、F點將半圓周六等分.現(xiàn)將5個質(zhì)量不同的小球1、2、3、4、5(均可視為質(zhì)點)分別從A點開始向右做平拋運動,分別落到B、C、D、E、F點上,則下列說法正確的是( 。
A.球5到達F點時,速度的反方向延長線必過圓心
B.球3做平拋運動全過程速度變化最大
C.球5做平拋運動的時間最長
D.各球到達圓周時球3的重力功率最大

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

6.如圖所示,A、B兩木塊緊靠在一起且靜止于光滑水平面上,物塊C以一定的初速度v0從A的左端開始向右滑行,最后停在B木塊的右端,對此過程,下列敘述正確的是( 。
A.當C在A上滑行時,A、C組成的系統(tǒng)動量守恒
B.當C在B上滑行時,B、C組成的系統(tǒng)動量守恒
C.當C在B上滑行時,A、B、C組成的系統(tǒng)動量守恒
D.無論C是在A上滑行還是在B上滑行,A、B、C三物塊組成的系統(tǒng)動量都守恒

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.從高h處以相同的速度先后拋出三個質(zhì)量相同的球,其中一個上拋一個下拋,另一個平拋,不計空氣阻力,則從拋出到落地( 。
A.落地時它們的速度相同B.落地時它們的動能相同
C.重力的瞬時功率相同D.重力的平均功率相同

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.如圖所示,理想變壓器原線圈的a、b兩點間輸入n=220$\sqrt{2}$sin100πt(V)的電壓,副線圈中的R為可變電阻,已知理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10:1,為了使通過原線圈中的電流不超過1A,可變電阻R連入電路的最小阻值是( 。
A.2.2ΩB.22$\sqrt{2}$ΩC.220ΩD.220$\sqrt{2}$Ω

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

20.如圖,一束光沿半徑方向射向一塊半圓柱形玻璃磚,在玻璃磚底面上的入射角為θ,經(jīng)折射后出a、b兩束光線.則( 。
A.在玻璃中,a光的傳播速度小于b光的傳播速度
B.在真空中,a光的波長小于b光的波長
C.玻璃磚對a光的折射率小于b光的折射率
D.若改變光束的入射方向使θ角逐漸變大,則折射光線a首先消失
E.分別用a、b光在同一個雙縫干涉實驗裝置上做實驗,a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距

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1.如圖所示,光滑水平面上并排放兩個完全相同的可以視為質(zhì)點的物體A和B,其中物塊A被一條彈性繩(遵守胡克定律)連接,繩的另一端固定在高處O點,物體A在O點正下方時,彈性繩處于原長.已知彈性繩原長為l,勁度系數(shù)為k.現(xiàn)使A、B一起從繩和豎直方向夾角為θ=60°開始由靜止釋放,下列說法正確的是( 。
A.剛釋放時物塊A對B的推力為$\frac{\sqrt{3}}{4}$kl
B.物塊A向右運動的最大距離為2$\sqrt{3}$l
C.從靜止開始到A、B分離時,繩子對A做功大于A對B做的功
D.從靜止開始到A、B分離時,繩子對A的沖量等于A對B的沖量

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